高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

摘 要：高速公路憑借高速、舒適、便捷的優(yōu)勢，已成為道路運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分。然而，交通事故等問題嚴(yán)重影響著高速公路的快速發(fā)展。目前，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用是解決這些問題的主要途徑，也是確保高速公路快速、安全暢通的最有效途徑之一?；诖?，本文首先對(duì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及功能進(jìn)行分析，對(duì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行研究，然后提出高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)步驟及實(shí)施方案，最后對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路上的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析，為高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：高速公路；監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；交通信息

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）01-0011-02

Study on the Design of Monitoring System on Expressway

LIAN Hushan1 YAN Kaijun2 WANG Li2

（1.Yuguang Expressway General Contracting Department， POWERCHINA Road Bridge Group Co.， Ltd.，Chongqing 400700；2.POWERCHINA Road Bridge Group Engineering Design and Research Institute Co.， Ltd.，Beijing 100080）

Abstract： With the advantages of high speed， comfort and convenience， expressway has become an important part of road transportation. However， traffic accidents and other problems seriously affect the rapid development of highways. At present， the application of highway monitoring system has become the main way to solve these problems， and it is also one of the most effective ways to ensure the expressway’s fast， safe and smooth flow. First of all， the composition and function of highway monitoring system were analyzed. Secondly， the development status and technology development trend of expressway monitoring system were studied. Then， the basic design steps and implementation plan of expressway monitoring system were put forward. Finally， the actual application of the monitoring system on the highway was analyzed， to provide technical support for the further development of highway monitoring system.

Keywords： expressway；monitoring system；design；traffic information

近年來，隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展壯大，高速公路在帶給人的高速、舒適、快捷出行體驗(yàn)的同時(shí)，也出現(xiàn)了許多問題，如交通事故頻繁發(fā)生。因此，高速公路急需提高通行能力，降低交通事故發(fā)生率，快速處理在人為或自然條件下造成的交通突發(fā)事件[1]。而高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用是保障高速公路順暢通行的重要措施之一。因此，加強(qiáng)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)，在保證道路順利通行和人身財(cái)產(chǎn)安全方面具有重大意義。

1 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)概述

監(jiān)控系統(tǒng)能夠利用高速公路沿線的各類設(shè)施，如各類顯示和檢測等裝置，準(zhǔn)確和全面地收集數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)⑶胺铰范蔚母黝惤煌ㄐ畔⑦M(jìn)行有效預(yù)告。此外，可以通過高速公路監(jiān)控設(shè)備直接觀測當(dāng)前高速公路交通運(yùn)行情況。如果高速公路某路段出現(xiàn)交通異常情況，監(jiān)控系統(tǒng)能夠快速確定交通事故發(fā)生區(qū)域和交通受阻區(qū)域，并能夠立刻發(fā)出救援和誘導(dǎo)信息。

1.1 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)由交通信息采集、通信傳輸、監(jiān)控中心、信息發(fā)布等子系統(tǒng)組成。從功能結(jié)構(gòu)上劃分，監(jiān)控系統(tǒng)由7個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警子系統(tǒng)、隧道通風(fēng)控制子系統(tǒng)、隧道照明控制子系統(tǒng)、交通監(jiān)控子系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)、緊急電話子系統(tǒng)和有線廣播子系統(tǒng)。一般的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)

高速公路交通狀況受車流時(shí)空分布、道路線型和地形、天氣狀況等因素的影響，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的主要目標(biāo)是減少以上因素的影響，解決因天氣異常、交通事故和汽車故障等造成的交通擁擠及堵塞問題。

1.3 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的作用

高速公路能夠給人們帶來高速、快捷、安全、舒適的出行體驗(yàn)。但是，如果發(fā)生天氣變化、汽車拋錨、貨物散落等偶發(fā)事件且得不到及時(shí)處理，則會(huì)導(dǎo)致交通堵塞，影響行駛安全。所以，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是實(shí)時(shí)監(jiān)測道路上的異常情況，并能夠及時(shí)采取控制措施。

2 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

推廣應(yīng)用道路監(jiān)控系統(tǒng)，是道路管理部門隨時(shí)全面掌握高速公路路段、隧道內(nèi)的交通、環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的重要手段。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)功能及目標(biāo)，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)具備的基本功能如圖2所示?，F(xiàn)結(jié)合其基本功能介紹如何設(shè)計(jì)高速公路監(jiān)控系統(tǒng)。

2.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集模塊是道路監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，利用視頻攝像機(jī)檢測交通參數(shù)。檢測的基本參數(shù)有交通流量、道路占有率、車輛間距、汽車車速等。這些參數(shù)能夠?yàn)槠嚨某倥c事故監(jiān)測以及出行時(shí)間的估計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸模塊的主要功能是完成道路監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，保證整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。以往，高速公路圖像監(jiān)控基本采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模擬圖像光端機(jī)+視頻切換矩陣的模式?，F(xiàn)今，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞揭严驍?shù)字節(jié)點(diǎn)式和數(shù)字矩陣方向發(fā)展。

2.3 視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)視頻切換矩陣主機(jī)、大屏幕投影儀進(jìn)行控制，監(jiān)控高速公路的收費(fèi)站視頻矩陣控制器，并對(duì)圖像進(jìn)行錄像。

2.4 突發(fā)事件檢測

突發(fā)事件檢測模塊的主要作用是檢測高速公路上的突發(fā)事件，并對(duì)發(fā)生的交通事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、報(bào)警記錄、傳輸和統(tǒng)計(jì)。道路管理部門能夠掌握高速公路上發(fā)生的異常交通情況，快速作出反應(yīng)，最大程度地減輕突發(fā)事件對(duì)道路交通的影響。

3 結(jié)語

建立先進(jìn)的高速公路電子監(jiān)控系統(tǒng)，不僅對(duì)高速公路交通管理部門進(jìn)行高效的交通分配和誘導(dǎo)控制起到重大作用，而且能夠積極有效地防止擁堵或疏導(dǎo)擁堵車輛。此外，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并快速處理高速公路各路段的各類交通事故，最大程度地降低道路上交通事故的發(fā)生率，保證高速公路維持在最佳的通行狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚曉軍，沈偉，郭志豪.一種基于視頻的道路交通流量監(jiān)測方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2005（5）：125-130.